[发明专利]一种钼单原子催化剂及其制备方法和应用在审
| 申请号： | 201910887665.1 | 申请日： | 2019-09-19 |
| 公开（公告）号： | CN110571442A | 公开（公告）日： | 2019-12-13 |
| 发明（设计）人： | 陈乾旺;王长来;童慧刚 | 申请（专利权）人： | 中国科学技术大学 |
| 主分类号： | H01M4/90 | 分类号： | H01M4/90;H01M12/06 |
| 代理公司： | 11227 北京集佳知识产权代理有限公司 | 代理人： | 藏斌 |
| 地址： | 230026 安*** | 国省代码： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 单原子 催化剂 多孔碳骨架 碳负载 刻蚀 锚定 碳氮 制备 制备方法和应用 燃料电池领域 氨水 氮气 氨气气氛 催化性能 加热反应 稀有气体 盐酸溶液 有机框架 基金属 多酸 含钼 热解 | ||
1.一种钼单原子催化剂，包括：
多孔碳骨架；
和通过碳氮原子锚定在所述多孔碳骨架上的钼单原子。
2.根据权利要求1所述的钼单原子催化剂，其特征在于，所述钼单原子催化剂的比表面积为700～800m2/g。
3.一种钼单原子催化剂的制备方法，包括以下步骤：
a)含钼的多酸基金属有机框架在氮气和/或稀有气体气氛中进行热解，之后用盐酸溶液刻蚀，得到碳负载MoO3；
b)用氨水刻蚀所述碳负载MoO3中的MoO3，之后在氨气气氛中加热反应，得到钼单原子催化剂；
所述钼单原子催化剂包括多孔碳骨架和通过碳氮原子锚定在所述多孔碳骨架上的钼单原子。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中，所述热解的温度为400～500℃；所述热解的时间为2～6h。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中，所述盐酸溶液的浓度为2～4mol/L；所述刻蚀的时间为8～16h。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中，所述氨水的浓度为25～28wt％；所述刻蚀的时间为4～8h。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中，所述加热反应的温度为800～1000℃；所述加热反应的时间为0.5～2h。
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述含钼的多酸基金属有机框架按照以下步骤进行制备：
均苯三甲酸、乙酸铜、磷钼酸和谷氨酸在溶剂中进行反应，得到含钼的多酸基金属有机框架。
9.权利要求1～2任一项所述的钼单原子催化剂或权利要求3～8任一项所述制备方法制得的钼单原子催化剂作为锌空气燃料电池正极材料催化剂的应用。
10.一种锌空气燃料电池，其特征在于，所述锌空气燃料电池的正极材料催化剂包括权利要求1～2任一项所述的钼单原子催化剂或权利要求3～8任一项所述制备方法制得的钼单原子催化剂。
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